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2017 年度 実績報告書

登熟期高温耐性遺伝子の作用機作の解明

研究課題

研究課題/領域番号 15K07280
研究機関国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構

研究代表者

寺尾 富夫  国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 中央農業研究センター作物開発研究領域, グループ長 (80355578)

研究期間 (年度) 2015-10-21 – 2018-03-31
キーワード高温登熟 / 白未熟粒 / 高温耐性 / QTL / イネ(Oryza sativa L.)
研究実績の概要

高温登熟による白未熟粒の発生が問題になっており、これを抑えるハバタキが持つ第3染色体に座上するQTL,qTW3-2の原因遺伝子を特定するために、相補性試験を行った。この試験では、ササニシキに原因遺伝子候補を含むハバタキ領域が入った準同質遺伝子系統を用いて、RNAiにより遺伝子発現抑制を行い、高温耐性が失われる遺伝子を探す。その結果、組換えT2世代で遺伝子がホモで導入された系統と、導入されていないヌル系統を得たが、検定を行う種子の登熟が間に合わず、原因遺伝子の特定には至っていない。
しかし、候補領域には、ササニシキや日本晴には存在しておらず、ハバタキにのみ挿入されている遺伝子C3HT5が在存していた。この遺伝子は、未熟種子を用いた発現解析で、ハバタキ型の系統を高温で登熟させたときにのみ発現し、平温での発現はほとんど無かった。したがって、高温での登熟で、この遺伝子の発現が白未熟粒の発生を抑えている可能性が高いと考えられる。
qTW3-2の効果として、ササニシキ型では高温に弱いが、ハバタキ型になると高温に耐えられるようになる。RNAシーケンスにより、候補領域がササニシキ型の系統では高温で発現量が減少するが、ハバタキ型では高温でも発現量の減少が少ない遺伝子を探すと、熱ショックタンパク質が多く含まれており、ハバタキ型では、高温下でも保護作用が働いている可能性がある。qTW3-2原因遺伝子がハバタキ型だと、高温下でも遺伝子機能の低下が起きにくくなり、その結果デンプン合成が順調に進むことにより、白未熟粒の発生が抑制されるのではないかと考えている。

  • 研究成果

    (2件)

すべて 2018 2017

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件)

  • [雑誌論文] Temperature-dependent QTLs in indica alleles for improving grain quality in rice: increased prominence of QTLs responsible for reduced chalkiness under high-temperature conditions2018

    • 著者名/発表者名
      Terao Tomio、Hirose Tatsuro
    • 雑誌名

      Molecular Breeding

      巻: 38 ページ: 1~20

    • DOI

      10.1007/s11032-018-0807-0

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Improvement in rice grain quality by deep-flood irrigation and its underlying mechanisms.2017

    • 著者名/発表者名
      Chiba M, Terao T, Watanabe H, Matsumura O, Takahashi Y
    • 雑誌名

      JARQ

      巻: 51 ページ: 107~116

    • 査読あり / オープンアクセス

URL: 

公開日: 2018-12-17  

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